Fonte Ajustavel

FACULDADE ESTÁCIO RADIAL DE CURITIBA

CURSO ENGENHARIA ELETRICA

FONTE DE TENSÃO AJUSTÁVEL

CURITIBA - PR

2010

FONTE DE TENSÃO AJUSTÁVEL

Projeto Interdisciplinar apresentado no Curso de Engenharia Elétrica - Faculdade Estácio Radial de Curitiba.

Orientador: Prof. Luciano de Medeiros

Curitiba – PR

2010

SUMÁRIO

1. INTRODUCÃO 04

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 05

2.1. TRANSFORMADOR 05

2.2. DIODO 07

2.2.1 POLARIZAÇÃO DO DIODO 08

2.2.2 POLARIZAÇÃO DIRETA 08

2.2.3 POLARIZAÇÃO REVERSA 08

2.3. FILTRO: CAPACITOR 09

2.3.1 FILTRAGEM OU FILTRO 09

2.3.2 RIPPLE 11

2.4. POTENCIÔMETRO 11

3. DETERMINAÇÃO DOS MATERIAIS 11

4. MONTANDO A FONTE 13

5. CONCLUSÃO 15

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 16

1. INTRODUÇÃO

Objetivo deste projeto é construir uma fonte de alimentação ajustável de 0 a 12Vcc é um circuito eletrônico projetado para proporcionar uma tensão de saída contínua e ajustável com uma corrente de 1A.

Serão descritos todos os passos para o desenvolvimento da fonte iniciando pela fundamentação teórica em que foi baseado este projeto.

Serão indicadas as dificuldades encontradas no desenvolvimento e as soluções encontradas na busca do funcionamento mais próximo do ideal solicitado.

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Uma fonte de alimentação é um equipamento indispensável na eletrônica durante a elaboração de projetos, precisamos alimentar o nosso circuito para que ele funcione. Embora muitas vezes não percebamos, as fontes estão em quase todos os equipamentos eletrônicos. Os modelos que mais frequentemente nos deparamos no cotidiano são os recarregadores de baterias de celulares.

Uma fonte de alimentação comum é constituída pelo circuitos conforme diagrama de bloco abaixo na figura 1.

Figura 1.

2.1 TRANSFORMADOR

Baseia-se em duas propriedades dos indutores: de criar um campo magnético através de uma corrente elétrica e na capacidade de, sob o efeito de um campo magnético variável, gerar uma corrente elétrica. Alimentando um indutor com uma tensão alternada e posicionando um segundo indutor próximo a este, podemos criar uma corrente elétrica nesse segundo indutor. É essencial que o primeiro indutor seja alimentado com uma tensão alternada, pois só assim esse fenômeno acontecerá.

No transformador, há um núcleo de ferro que une os núcleos dos dois indutores. Esse núcleo é responsável por concentrar o campo magnético no centro dos indutores, possibilitando a máxima transferência de energia. O indutor onde ocorre a entrada da energia é chamado de primário, enquanto que o segundo indutor é chamado de secundário. A tensão transferida do primário para o secundário depende da relação entre o número de espiras entre os dois indutores. Reduzindo o número de espiras no secundário, a tensão sobre ele também será menor.

Nos transformadores cujo primário é destinado apenas à tensão da rede elétrica de 110 Volts, encontram-se apenas 2 terminais na sua entrada. Já nos modelos que, além de 110 Volts, podem operar a 220 Volts, encontramos 3 ou até mesmo 4 terminais. No primeiro caso, podemos selecionar entre 110 e 220 Volts facilmente, bastando ligar um dos terminais das extremidades à rede de energia e utilizar uma chave simples para selecionar os outros terminais. Caso a chave esteja selecionada para estar ligada ao terminal da outra extremidade, a corrente elétrica percorrerá toda a extensão do indutor e será apropriada para o uso em 220 Volts. Se a chave estiver selecionada para o terminal central do transformador, a corrente elétrica percorrerá metade do indutor e será adequada para o uso em 110 Volts e pode ser visto ilustrado na figura 2.

Figura 2.

Um detalhe importante que deve ser verificado antes da montagem de uma fonte é a potência do transformador. Todo transformador possui um limite máximo de corrente que flui no seu interior que depende da espessura do fio utilizado na confecção das espiras. Levando em conta que transformadores mais potentes, ou seja, que fornecem correntes maiores, são mais caros, devemos escolher o modelo adequado para a sua aplicação. Também é necessário considerar as limitações dos outros componentes, como os diodos retificadores e o regulador de tensão, para o projeto desejado.

2.2 DIODO

A união de um cristal tipo P e um cristal tipo N, obtêm-se uma junção PN, que é um dispositivo de estado sólido simples: o diodo semicondutor de junção.

Figura 3.

Devido à repulsão mútua os elétrons livres do lado N espalham-se em todas as direções, alguns atravessam a junção e se combinam com as lacunas. Quando isto ocorre, a lacuna desaparece e o átomo associado torna-se